Ingeniero Civil / Las uniones viga-columna se utilizan en estructuras tipo marco y cumplen la función de entregar continuidad a la estructura, además de transferir esfuerzos de corte y momento de un elemento estructural a otro.
Para estimar la capacidad al corte de una unión, se implementa un modelo analítico que se basa en una formulación simple, que considera un estado de tensiones y deformaciones promedio de un panel de hormigón armado que representa a la unión. Supone que la dirección principal de tensiones del elemento panel coincide con la dirección principal de deformaciones, lo que permite considerar la degradación de la resistencia a compresión del hormigón debido a los esfuerzos y deformación de tracción producidos en la dirección perpendicular. El acero de refuerzo presenta un comportamiento uniaxial elasto-plástico perfecto. Además se fija el ángulo de la direcciones principales cuando el hormigón alcanza su máxima resistencia a la tracción (α[σ_r=f_ct]) ]), originando el modelo ángulo fijo por Ulloa (2013). Por último, el modelo satisface el equilibrio en la dirección longitudinal mediante la relación σ_L=N/A.
Con el objetivo de analizar el comportamiento del modelo, se compara los resultados entregados con una base de datos, integrada por 92 ensayos a uniones viga-columna de tipo exterior e interior. Notando que el modelo no considera el efecto de confinamiento producto de los elementos adyacentes a la conexión, este efecto se introduce a través de unos factores (λ_L y λ_t) que reducen los valores de las expansiones longitudinales y transversales utilizadas para calibrar el ángulo de falla, generando así una nueva expresión para calcular dicho ángulo. Implementándolos y considerando la contribución de la armadura de borde desarrollada por Álvarez (2015), se obtiene una buena estimación para uniones exteriores (promedio de la relación Vmodelo/Vensayo 0.97 y dispersión 0.19) e interiores, presentando un promedio de 0.91 y dispersión 0.18. Además, el modelo logra captar correctamente la variación de los parámetros de la unión, salvo la relación de aspecto y el nivel de confinamiento de las vigas para las uniones interiores.
Al comparar con otros modelos de la literatura, se observa que el modelo creado por Wang et al. (2012), presenta mejores resultados, observándose que la diferencia radica en que el modelo desarrollado en este trabajo no estima correctamente los casos sin carga axial.
Finalmente, se presenta una síntesis del modelo para ser aplicado a muros cortos, vigas altas, ménsulas y uniones viga-columna de hormigón armado, presentando correctas predicciones para cada uno de estos elementos, con promedios de la relación Vmodelo/Vensayo cercanos a la unidad y bajas dispersiones para ménsulas y uniones (0.16 y 0.19) y medianamente altas, pero consideradas aceptables, para muros cortos y vigas (0.25 para cada uno).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/139819 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Orrego Ramírez, Gonzalo Nicolás |
| Contributors | Massone Sánchez, Leonardo, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Civil, Yáñez Uribe, Fernando, Holmberg Fuenzalida, Augusto |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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